民用建筑混凝土結構裂縫原因及控制

【摘 要】混凝土結構中很常見的一種問題就是裂縫，本文從荷載的應力、施工和變形應力等三個方面對于混凝土結構中的裂縫問題進行了簡要的分析，并且提出了一些有針對性的裂縫的預防和治理的措施。

【關鍵詞】混凝土；結構裂縫；控制

民用建筑大多是采用鋼筋混凝土結構，因其具有很多的優點，施工方便、造價合理、強度高，但是混凝土結構容易出現開裂的問題。實際工程中會因為一些情況使裂縫已經達到了肉眼可見的范圍，影響了建筑的結構和使用，這樣必須設法防止這樣裂縫的產生，阻止其擴展對建筑造成損害。

一、混凝土結構裂縫的成因

混凝土結構的裂縫成因是比較多的，外荷載的直接應力造成的裂縫，結構內部的此應力引起的裂縫，變形引起的裂縫主要是指由干濕變形、溫度、自身體積變化或者是不均勻沉降引起的，變形受到了約束的時候達到混凝土的抗拉極限就會產生裂縫現象。

1、構件超載

鋼筋混凝土中構件承受的集中荷載或者是均布荷載超出了設計的最大限制的時候，構件的內部會產生一個內力彎矩，彎矩達到了一個限制的時候構件的內部就會出現裂縫，且是垂直于縱軸的，在承受的剪力達到了一定的值后就會出現斜裂縫，這種裂縫還會上下延伸，造成更大的問題。在設計的時候要注意計算受力與實際受力要相符合，設計荷載偏小等會造成構件荷載問題造成一定的結構裂縫問題。

2、結構變形引起裂縫

2.1溫度變化。水泥在水化的過程中會放出熱量，混凝土結構的導熱能力低的情況下，水泥產生的熱量就聚集在結構內部不能夠散失掉，混凝土本身就會因為較大的溫差和溫度應力的關系造成一定的問題，產生裂縫。

2.2塑性收縮。混凝土處于塑性而后才是硬化，上部的混凝土在收縮的過程中均勻沉降會受到限制，同時水平方向上的所見比例比垂直方向上更加難，這樣混凝土內部就會出現不規則的裂縫，塑性收縮裂縫即形成。

2.3體積變形。混凝土在水泥水化的過程中會有一定程度的膨脹變形或者是收縮變形，內部的一部分水分會被蒸發掉，會以吸附水的形式溢出，造成收縮變形，另外混凝土會產生碳化收縮變形，氫氧化鈣與二氧化碳發生反應產生水，這些水分在蒸發的時候會使混凝土產生收縮變形。

2.4低級不均勻沉降。地基沉降不均勻或者是構件結合不當的時候容易產生剪力和應力超過設計的限度而產生裂縫，這種情況多見于樁基或者是填土地基的各種墻體和基礎。

3、施工因素影響

混凝土施工的各道工序中例如運輸、攪拌、搗鼓或者是澆筑的過程中出現了一定的差錯就會對混凝土的密實程度造成影響。混凝土攪拌的時候需要加水和水泥的用量，混凝土在干縮的過程中會出現表面的裂縫。另外，混凝土攪拌不均勻或者是搗鼓的時候不實，表面有污染、鋼筋保護層大小不合適等最終都會導致混凝土出現裂縫。

二、混凝土結構裂縫的預防

1、防止地基的不均勻沉降。在設計的時候需要考慮到由于地基的不均勻沉降造成，在一些薄弱的緩解需要進行加固，容易出現開裂的位置如淺基和深基，高低跨處需要重點注意，保證設計達到一定的強度。另外可以簡化建筑物的平面、合理設置后澆帶來代替沉降縫或者是合理設置沉降縫、增設圈梁、增加橫幅、采用箱型基礎、筏型基礎等增加房屋整體的強度和剛度，采用柔性基礎和輕型結構，合理的布置鋼筋密布的方法等。

2、混凝土質量控制。增加混凝土的質量可以通過優選原材料和其配合比，嚴格控制施工的管理問題。材料的選用上選擇低熱、凝結時間長的硅酸鹽水泥，保證混凝土強度等要求的情況下，提高摻合料和骨料的含量，使單位體積內混凝土的水泥用量減少。在混凝土配比的時候適量的減少水量，使水灰比減少，骨料需要大顆粒，并且合理的進行配比，盡量減少干縮縫形成的可能。

混凝土攪拌的時候采用低溫水、冷骨料，以此來降低混凝土的實際溫度，高溫季節需要 在澆筑面大蛇遮陽棚，同時設置噴霧，避免在中午高溫的情況下工作。澆灌的自由度不能超過2m，保證每層澆筑的厚度不超過300mm，另外側墻的混凝土每次澆筑的高度不超過4m，搗鼓的實踐不低于10s，每次需要深入混凝土層5到10cm。

混凝土的養護上需要遵循晚拆模、早養護的原則。在混凝土完成收漿的工作后需要在表面覆蓋塑料布，防止水分散失和風干后開裂。

三、裂縫的處理

混凝土出現裂縫后需要根據實際的情況進行不同的處理，主要的方式有一下的幾種：一是表面的處理。在混凝土出現較多的表面裂縫的情況下需要將修補材料噴涂在混凝土的表面，還可以在表面增加一次水泥砂漿或者是細石混凝土作為整體的面層。二是化學灌漿法。對于裂縫已經影響到了結構的整體性的情況下就可以采用此法，即將化學材料配置的聚氨酯、環氧樹脂等利用液壓設備注入到裂縫中，固化的過程中液漿的強粘結度會使混凝土能夠很好的粘結上，增加了構件的整體性。第三是填充法。此辦法適用于裂縫較大的情況，可以采用梯形槽或者是V形槽，然后往里面填充水泥砂漿、瀝青油膏等填充縫隙。四是結構加固法。裂縫影響到了結構的強度和性能的時候需要加強結構處理，在構件角部包型鋼、黏粘鋼板加固、加大混凝土的截面面積、增設支點加固等。五是其他的新型辦法。例如電化學防護法，利用電化學中電場和介質的電化學作用，改變鋼筋混凝土的離子分布狀態，將鋼筋鈍化，達到保護的目的。

四、小結

現代的民用建筑施工中，施工的設計和監理管理水平需要進一步提高，并且得到認真貫徹落實，才能保證工程質量。百年大計，質量第一，這是建筑需要遵循的方針，結構出現裂縫問題需要嚴格控制，執行國家規范，技術標準，按照規定來進行施工，避免結構出現裂縫，進而影響到建筑的質量。

參考文獻：

[l]劉桂茹，劉飛．淺談民用建筑鋼筋混凝土結出現裂縫的原因與控制[J]．建筑與預算，2007（5）．

[2]曹可之．大體積混凝土結構裂縫控制的綜合措施[J]．建筑結構，2002（8）．

作者簡介：

董永勝，性別：男，民族：漢，出生年月：1973.4，工作單位：上海同建強華建筑設計有限公司，研究方向：房屋混凝土結構，職稱：一級注冊結構工程師。